胶合竹的设计和制造

胶合竹是指以竹层板为基本单元，竹层板经分级、铺层设计、施胶、再冷压制备而成的一种竹质工程材料，它是一种结构用材，属于木材（竹、藤材）科学与技术研究领域。胶合竹制备的关键技术是通过分级竹层板调控胶合竹的性能。 胶合竹的标识记为ExFy，E为模量标识，x为模量设计值，单位为GPa F为强度标识，y为强度设计值，单位为MPa。以分级竹层板制造的胶合竹共有E7F35，E8.5F42，E10F50，E11.5F57和E13F65这5个等级 建筑结构工程师直接使用上述标识规定的性能指标进行胶合竹结构建筑设计，而生产厂家则依据分级的竹层板生产达到相应标识规定指标的产品。 项目研究的主要内容包括： 1.为了减少竹材性能分散性，对使用的规格竹条进行模量与密度分级。规格竹条的模量范围在（6-13）GPa之间，密度在（0.45-0.9）g/cm3之间。分级后规格竹条的模量和密度均匀稳定。在浙江新昌建成毛竹规格竹条生产线，在安徽太平建成规格竹条的模量和密度分级系统。 2.为了降低竹材端部的干缩和湿胀，研制了专用的封端胶粘剂和施胶工艺，采取封端方法，保持胶合竹内部水分稳定，从而延长了胶合竹使用寿命。 3.采用阶梯错缝和端头平接的方法对规格竹条进行接长拼宽，进而制备连续竹层板。竹层板通过长跨距的模量分级和试验，确定竹层板的模量范围为（7-14）GPa，设计强度值范围为（35-70）MPa。在安徽太平建成竹层板的生产线，并配备竹层板模量分级设备。 4.依据胶合木的三刚度区，五层的设计方法，制备生产厂家可对产品性能进行调整和控制的胶合竹，同时建筑结构工程师对胶合竹结构的建筑也可设计，依据此规格，为大规模推广奠定了基础。目前制备的5种规格的胶合竹，其模量在（7-13）GPa之间，强度设计值在（35-65）MPa之间。 5.采用与胶合木相同的制造技术和标准，在安徽太平建成胶合竹的生产线1条，可批量生产胶合竹。